[发明专利]利于涡流发生的翅片换热器

说明书

本发明公开了一种利于涡流发生的翅片换热器。冷却水管流经冷却水并水平弹性地支撑位于箱体中；波浪形翅片管中，翅片基管套装在冷却水管外，多片波浪形翅片套装在翅片基管外，波浪形翅片设有翅片通孔，翅片通孔孔周围设置有波纹式特征台阶凸起，波纹式特征台阶凸起开设有断口，构成翅片特征台阶导流通路；冷却水管内安装有径向不平衡轴流叶轮，径向不平衡轴流叶轮设置有多片叶片，其中一片叶片的重量大于其余叶片的重量。本发明能够带动翅片附近的待冷却流体流动，且待冷却流体通过通孔并经过不均匀凸起台阶时，有利于其层流边界层的破坏及湍流边界层的建立，极大的提高热交换效率和散热性能。

技术领域

本发明涉及了一种翅片换热器，尤其是涉及一种利于涡流发生的翅片换热器。

背景技术

装有待冷却流体的箱体，如泵的轴承箱、汽车水箱等，装于其内的冷却装置都是核心部件散热回路的一个重要组成部分。

翅片换热器通过翅片增加散热面积，与待冷却流体进行热交换，并利用冷却管内的冷却水将热量带走，翅片换热器热装于冷却水管上，静止于待冷却流体内，其附近待冷却流体与热源附近的流体之间为层流对流流动，换热效率及散热性能有待加强。

发明内容

为了提高换热效率及散热性能，本发明提出了一种利于涡流发生的翅片换热器，使得层流转化成了涡流，提高了换热效率及散热性能。

本发明的技术方案是：

本发明包括置于箱体中的换热结构，换热结构包括冷却水管、波浪形翅片管、翅片特征台阶、径向不平衡轴流叶轮、复合材料软管和弹簧；冷却水管的两端均同轴连接连通一个复合材料软管，两端的复合材料软管穿出箱体，冷却水管流经冷却水；冷却水管两端的每一端通过弹簧和箱体内壁连接，使得冷却水管水平弹性地支撑位于箱体中；波浪形翅片管包括翅片基管和多片波浪形翅片，翅片基管套装在冷却水管外，多片波浪形翅片沿翅片基管轴向间隔布置并套装在翅片基管外，波浪形翅片是由母线为波浪形线绕翅片基管中心旋转形成的旋转体结构，波浪形翅片在翅片表面的周向上间隔开设有翅片通孔，翅片通孔孔周围的波浪形翅片两侧表面设置有波纹式特征台阶凸起，波纹式特征台阶凸起为多圈同心圆环凸起而形成扰流环，波纹式特征台阶凸起的每圈同心圆环凸起在沿同一周向的多处开设有断口，各圈同心圆环凸起每处开设的断口径向直线布置构成了翅片特征台阶导流通路；冷却水管内安装有径向不平衡轴流叶轮，径向不平衡轴流叶轮设置有多片叶片，其中一片叶片的重量大于其余叶片的重量。

所述的冷却水管端部经多个沿圆周间隔设置的弹簧和箱体内壁连接，弹簧的一端焊接固定于箱体内壁，弹簧的另一端焊接固定于冷却水管靠近与复合材料软管连接的一端外壁。

所述的翅片基管过盈配合地套装在冷却水管外。

所述的多片波浪形翅片均呈圆盘状，波浪形翅片的中心开设有通孔，通孔固接套装于翅片基管。

所述波浪形翅片的壁厚约1mm—3mm，相邻之间的间隔为约20mm—30mm。

所述的翅片通孔可沿周向均布，可沿周向不均布，通孔面积约为波浪形翅片表面总面积的10％—20％。

所述的箱体内充满有油液，并装有需要散热换热的物件/结构，物件/结构的热量经油液传导到波浪形翅片管，经波浪形翅片管传导到冷却水管，进而通过冷却水管中的冷却水进行冷却降温换热；换热同时，径向不平衡轴流叶轮随冷却水流经而旋转，选中带动较重的叶片旋转产生径向力不平衡进而带动波浪形翅片管微动，从而带动波浪形翅片管附近的待冷却流体的流动。

所述的波浪形翅片管，材质为导热性较好的材料，如铝、铜等；其制造可采用精密铸造。

所述冷却水管其材质为不锈钢，可直接选用标准管径的钢管，但需保证外壁面具有较高的加工精度。

所述的轴流叶轮，其材质可选用不锈钢等；其制造可采用铸造或焊接，但需保证其旋转后具有一定的不平衡量。